Julia Fiona Roberts est née le 28 octobre 1967 à Smyrna (Géorgie), aux États-Unis. Elle est la fille de Betty Lou Bredemus, une couturière et du photographe Eric Roberts. Aînée d'une fratrie de six enfants, elle découvre sa passion pour le théâtre à l'âge de 9 ans lorsqu'elle joue le rôle de la fée dragone dans la pièce scolaire "Cinderella".
Après avoir obtenu son diplôme d'études secondaires au high school de Griffin (Géorgie), Julia Roberts rejoint les cours du Neighborhood Playhouse à New York. C'est là qu'elle est remarquée par le réalisateur John Madden, qui lui offre un rôle dans son film "Mystic Pizza" sorti en 1988, dans lequel elle incarne Daisy, la sœur aînée de Jojo (Lili Taylor) et de Kat (Anna Maria Horsford).
En 1990, Julia Roberts est nommée pour un Oscar pour son interprétation du personnage principal de la comédie dramatique "Pretty Woman", film qui lui permet de gagner sa première récompense en tant qu'actrice, le Golden Globe. Elle remporte l'Oscar de la meilleure actrice l'année suivante pour son interprétation dans le film "Erin Brockovich".
Julia Roberts est également connue pour avoir incarné des rôles dans plusieurs autres films à succès, tels que "Les Soeurs Sorority" (1988), "Le Dilemme" (1993), "Runaway Bride" (1999), "Eternal Sunshine of the Spotless Mind" (2004) ou encore "August: Osage County" (2013).
En 2015, elle joue dans la comédie dramatique "Le Secret de Maggie" (Mother's Day), dans lequel elle interprète une mère divorcée. L'année suivante, elle est à l'affiche du film "Wonder" avec Owen Wilson et Jacob Tremblay.
Elle est mariée depuis 2002 avec le caméraman Daniel Moder, avec qui elle a trois enfants : Henry (né en 2004), Phinnaeus et Hazel (en twin) (nés en 2007).